Bijna elk leerboek over atmosferische wetenschap dat ooit is geschreven, zal zeggen dat orkanen een inherent nat fenomeen zijn - ze gebruiken warme, vochtige lucht voor brandstof. Maar volgens nieuwe simulaties, de stormen kunnen zich ook vormen bij zeer koude, droge klimaten.

Een klimaat dat zo koud en droog is als in de studie, zal waarschijnlijk nooit de norm worden op aarde, vooral omdat klimaatverandering de wereld warmer en natter maakt. Maar de bevindingen kunnen implicaties hebben voor stormen op andere planeten en voor de intrinsieke eigenschappen van orkanen waarvan de meeste wetenschappers en opvoeders momenteel geloven dat ze waar zijn.

"We hebben theorieën over hoe orkanen werken bij temperaturen die we gewend zijn op aarde te ervaren, en theoretisch, ze zouden nog steeds moeten gelden als we naar een kouder en droger klimaat verhuizen, " zei Dan Chavas, een assistent-professor van de aarde, atmosferische en planetaire wetenschappen aan de Purdue University. "We wilden weten of orkanen echt water nodig hebben. En we hebben aangetoond dat dat niet het geval is, maar in een heel andere wereld."

In de wereld waarin we nu leven, orkanen hebben water nodig. Als ze het land bereiken, ze sterven omdat het water dat ze verdampen voor energie opraken, maar dat hoeft niet het geval te zijn. De bevindingen werden gepubliceerd in de Tijdschrift voor de Atmosferische Wetenschappen .

"Het is niet omdat er niets verandert van fase tussen vloeistof en damp, dat er geen orkaan kan ontstaan. ' zei Chavas.

In samenwerking met Timothy Cronin, een assistent-professor atmosferische wetenschap aan het MIT, hij gebruikte een computermodel dat een zeer basale atmosfeer nabootst en constant orkanen genereert. In een algemeen orkaanscenario, dit lijkt op een doos met oceaan op de bodem, maar Chavas paste het aan om het oppervlak uit te drogen of het af te koelen tot temperaturen die gewoonlijk orkanen veroorzaken.

De koudste simulaties werden uitgevoerd bij 240 graden Kelvin (-28 F) en produceerden een schokkend aantal cyclonen. Deze koude, droge stormen waren over het algemeen kleiner en zwakker dan de orkanen op aarde, maar ze vormden zich met een hogere frequentie.

Naarmate de temperatuur daalt, de lucht kan minder water bevatten, wat verklaart waarom koude temperaturen en droge oppervlakken vergelijkbare resultaten opleveren in experimenten. Bij 240 graden K, lucht kan ongeveer 100 keer minder waterdamp bevatten dan bij temperaturen die typisch zijn voor de moderne tropen.

interessant, er is een reeks gematigde temperaturen en vochtigheidsniveaus waarin zich helemaal geen cyclonen hebben gevormd. Van 250 tot 270 graden Kelvin (-10 F tot 26 F), geen orkanen gevormd, hoewel de onderzoekers niet zeker weten waarom. Bij 280 Kelvin (44 F), de atmosfeer vulde zich weer met cyclonen.

"Misschien betekent dat dat er ideale regimes zijn voor het bestaan ​​van orkanen en dat de huidige wereld waarin we leven er één is, " zei Chavas. "Of je zou in een andere wereld kunnen zijn waar geen water is, maar het kan nog steeds veel orkanen veroorzaken. Als mensen zich afvragen of we op een droge plek kunnen leven, rotsachtige planeet zoals Mars, dit zou iets kunnen zijn om over na te denken."

Zo'n planeet zou zelfs meer orkanen kunnen hebben dan er op aarde voorkomen. Omdat het moeilijk is om de atmosferen van andere planeten te bestuderen, wetenschappers moeten werken met hun kennis van de aarde en fundamenteel begrip van hoe atmosferen functioneren.